虛擬現(xiàn)實完全是由計算機技術所創(chuàng)造的。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，人與真實世界完全處于隔離狀態(tài)，在虛擬現(xiàn)實中已不存在 自然 狀態(tài)的物理時間和空間。下面是小編為大家精心推薦的高二虛擬現(xiàn)實的科技論文1500左右，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　高二虛擬現(xiàn)實的科技論文1500左右篇一

　　虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用

　　摘 要：虛擬現(xiàn)實技術是目前在計算機領域中一項發(fā)展最快的多學科的綜合技術。它已成為在計算機相關領域中繼多媒體技術、網(wǎng)絡技術之后，被廣泛關注、研究與應用的熱點。虛擬現(xiàn)實技術在教育領域內(nèi)有著巨大的應用前景。

　　關鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術;教育;應用

　　中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 (2013) 24-0000-02

　　一、虛擬現(xiàn)實技術概述

　　虛擬現(xiàn)實是一門綜合技術，它是指以計算機技術為主，綜合利用計算機三維圖形技術、模擬技術、傳感技術、人機界面技術、顯示技術、伺服技術等，來生成一個逼真的視、聽、觸覺等一體化的虛擬環(huán)境，用戶可以從自己的視點出發(fā)，利用自身的功能和一些設備，與虛擬世界中的物體進行交互，從而使用戶產(chǎn)生身臨其境的感覺和體會。

　　首先，虛擬現(xiàn)實技術可以模擬出一個近乎正是的環(huán)境，并且可以產(chǎn)生于現(xiàn)實世界相同的反饋信息，使人獲得和現(xiàn)實世界中一樣的感受，具有感性和沖擊力。易于實現(xiàn)對學習者內(nèi)部需要和動機的滿足。其次，虛擬現(xiàn)實技術可以模擬出一些現(xiàn)實中因?qū)嶒炘O備等因素而無法實現(xiàn)的情景，從而使以前無法進行的教學實驗得以進行。最后，虛擬現(xiàn)實技術可以使我們利用有限的資金，更多的依靠軟件和智慧，有針對性的設計和開展各種模擬教學及實驗，從而提高資金的利用效率，獲得更好的教學效果?？傊?，虛擬現(xiàn)實技術在教育中有很高的應用價值。

　　二、虛擬現(xiàn)實技術的特點

　　(一)沉浸性

　　沉浸是指信息接收主體完全融人一個虛擬環(huán)境之中。沉浸的本質(zhì)就是一個主體與他所在的環(huán)境存在著非常強的相互作用關系，當這種相互作用關系強到一定程度之后，主體就很難和它的環(huán)境分開了，那么這個主體就沉浸到環(huán)境之中了。

　　(二)交互性

　　在傳統(tǒng)的技術中，人機之問的交互主要是通過鍵盤和鼠標進行交互。而虛擬現(xiàn)實技術中提供的人機交互是一種近乎自然的教育，在虛擬環(huán)境中，用戶不僅可以通過鍵盤和鼠標進行交互，而且可以通過特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等設備進行交互。用戶頭部的轉(zhuǎn)動、手的移動、或者語言等本身自然技能，就可以與虛擬世界進行交互。

　　(三)想象性

　　想象性是指虛擬的環(huán)境使人想象出來的，同時這種想象體現(xiàn)出設計者相應的思想，因而可以用來實現(xiàn)一定的目標。虛擬現(xiàn)實技術為人們提供了一個形象的環(huán)境，可以讓人們在這個環(huán)境中依靠用戶的感知能力和認識能力全面的獲取定性、定量信息，并發(fā)揮主觀能動性、創(chuàng)造性，了解、認識事物，改變以往人們只能通過計算機最終計算出的定量結(jié)果來認識事物。可以從定性、定量兩個方面加深對事物的認識，并發(fā)揮自己的創(chuàng)造性。

　　三、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)及其分類

　　(一)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)

　　虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實技術的物理實現(xiàn)形式。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)一般包括虛擬環(huán)境產(chǎn)生器和人機接口兩部分。虛擬環(huán)境產(chǎn)生器的功能是根據(jù)任務的性質(zhì)及用戶的要求在工具軟件和數(shù)據(jù)庫的支持下產(chǎn)生多維的適人的情景和實例。虛擬環(huán)境產(chǎn)生器實質(zhì)上是一個包括虛擬世界數(shù)據(jù)庫的高性能計算機系統(tǒng)。人機接口的功能讓用戶可以與虛擬環(huán)境進行交互。人機接口一般包括語音合成與識別，頭、眼、手跟蹤裝置，觸覺、動覺系統(tǒng)，頭盔顯示器等。

　　一個基于頭盔顯示器的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，是由包括虛擬世界數(shù)據(jù)庫的高性能計算機系統(tǒng)、頭盔顯示器、語音合成與識別(如耳機)，頭、眼、手跟蹤裝置，觸覺、動覺系統(tǒng)等組成的。該系統(tǒng)首先由計算機生成一個虛擬世界，由頭盔顯示器將其顯示出來，在頭、眼、手跟蹤裝置、語音合成與識別的支持下，用戶通過頭部、手部的移動，語音等便可以與虛擬世界進行自然的交互。計算機能根據(jù)用戶輸入的各種信息實時進行計算，即對交互行為進行反饋，如由頭盔顯示器更新相應的場景顯示，由耳機輸出立體聲音，由動覺、觸覺系統(tǒng)產(chǎn)生力覺反饋。

　　(二)虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的分類

　　1.桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。桌面型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱為窗口虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，是以一臺普通計算機的屏幕作為用戶觀察虛擬世界的一個窗口，采用立體圖像\自然交互等技術，使用戶產(chǎn)生沉浸于其中的感覺。

　　2.沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。沉浸型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是一種高級的、交互效果最好的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。它通常采用頭盔是顯示器等設備，將用戶的視覺、聽覺及其他感覺封閉起來，與現(xiàn)實的客觀世界隔離，并給用戶提供一個全新的虛擬空間的感覺。

　　3.增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)又稱混合現(xiàn)實系統(tǒng)。它是把真實環(huán)境和虛擬環(huán)境結(jié)合起來的一種系統(tǒng)。它是將虛擬物體、環(huán)境疊加在真實的世界之上，來增強現(xiàn)實環(huán)境。增強虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中虛擬環(huán)境所提供的感覺，往往是在現(xiàn)實中用戶很難或無法感知的感覺。

　　4.交互分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。交互分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實技術與網(wǎng)絡技術相結(jié)合的產(chǎn)物。交互分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是是在“沉浸型”虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的基礎上，將分布于不同地理位置的多個用戶或多個虛擬世界通過網(wǎng)絡連接起來，使多個用戶他們同時參加一個虛擬空問，共同體驗虛擬經(jīng)歷，從而達到共同協(xié)作的目的。

　　四、虛擬現(xiàn)實技術在教育中的應用

　　(一)虛擬課件制作

　　現(xiàn)在，大多數(shù)課件主要是用多媒體技術將文字、圖片、聲音、視頻等多種媒體組合起來形成的。這種課件缺乏情境性、交互性。用虛擬現(xiàn)實技術支持課件的設計、開發(fā)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)立體空間、立體物體的“真三維”展示與介紹，而且支持學習者的自由瀏覽和“浸人式”漫游，可以隨意控制教學場景的展示和場景中元素的狀態(tài)，進行個性化學習與體驗。那些對情景性、交互性要求較高的課件，就可以用虛擬現(xiàn)實技術進行設計。

　　(二)虛擬協(xié)同學習

　　虛擬協(xié)同學習是指多個用戶通過交互分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，以小組或團隊的形式組織學習者，是他們在討論、協(xié)作與交流的基礎上進行學習。虛擬協(xié)同學習與傳統(tǒng)的網(wǎng)上學習相比有明顯的優(yōu)勢。首先，虛擬協(xié)同學習改善了網(wǎng)上學習的環(huán)境。交互分布式協(xié)同虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以創(chuàng)造出與現(xiàn)實想象的模擬教室環(huán)境，使人有身臨其境的感覺。從而有效地避免了傳統(tǒng)網(wǎng)上學習時學生容易產(chǎn)生的孤獨感。其次，虛擬協(xié)同學習的交互性更強，可以有效地提高網(wǎng)上學習的質(zhì)量。最后，虛擬協(xié)同學習有利于學習者的非智力因素的培養(yǎng)。在交互分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中，協(xié)作者以具有個性特征的智能實體形象進入系統(tǒng)，每個智能實體根據(jù)協(xié)作者的文化背景、知識結(jié)構(gòu)和個性特征各不相同，給人以“第一人稱”的感覺。協(xié)作者還能通過各種輸入輸出設備實時的與其他小組成員進行交流，充分發(fā)揮集體的智慧，并相互學習、相互促進，共同進步。 　　(三)虛擬實驗室

　　利用虛擬現(xiàn)實技術，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、實驗室等等。虛擬實驗室與傳統(tǒng)實驗室相比，有很多優(yōu)勢。首先，虛擬實驗室可以節(jié)約成本，提高資金的利用效率。因為可以通過虛擬技術根據(jù)顯示模擬出我們實驗時所需的實驗原料、實驗設備、實驗場地等，這樣就可以節(jié)約大量的資金。其次，虛擬實驗室更具有靈活性。在虛擬實驗的過程中，用戶可以方便的改變事物的條件，以觀察不同條件下所產(chǎn)生的結(jié)果，從而給學生更加豐富的感性認識，以便學生驗證自己的假設。在學習的過程中，可以提高學生進行科學研究的興趣，從而提高學生的科學探索能力。最后，利用虛擬實驗室，可以避免真實實驗帶來的各種危險。在現(xiàn)實中，因為試驗本身具有危險或是實驗材料對人體健康有傷害，很多實驗都只能通過播放視頻的方式進行?，F(xiàn)在，虛擬實驗室可以幫我們很好的解決這個問題。在虛擬實驗室中，我們可以放心的做各種危險實驗。例如，虛擬的化學實驗，可以避免化學反應因燃燒、爆炸所帶來的危險。

　　(四)虛擬實訓基地

　　利用虛擬現(xiàn)實技術所建立的實訓基地，在現(xiàn)實中有廣闊的應用前景。虛擬現(xiàn)實技術具有沉浸性、交互性和想象性，可以使訓練者產(chǎn)生身臨其境的感覺，從而有利于訓練者全身心地投入到訓練中。它可以應用到外科手術技能、汽車駕駛技能、電器維修技能等各種職業(yè)技能的訓練中。虛擬實訓基地與現(xiàn)實實訓基地相比，有以下優(yōu)點：首先，可以有效節(jié)約成本。在虛擬實訓基地中，多數(shù)的各種器械、場地都是根據(jù)現(xiàn)實模擬的，而且可以多次利用。因此可以剩下大量的設備購買、場地設置費。其次，正因為虛擬實訓基地的設備、場地是虛擬的，所以可以方便的根據(jù)學科、技術的發(fā)展，隨時更新設備、場地，是訓練跟上時代的潮流。最后，虛擬實訓基地可以避免在訓練過程中的危險，如在外科手術的訓練中，可避免學生的操作失誤造成病人的死亡。

　　參考文獻：

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　　[4]孫興奇.虛擬現(xiàn)實技術在職業(yè)技能教學中應用的探討[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2009(28).

　　[作者簡介]徐羨文(1982.12-)女，福建福州人，研究生，助教，研究方向：計算機教學。

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